Insegnamento MECCANISMI E DINAMICA DELLE REAZIONI CHIMICHE
| Nome del corso di laurea | Scienze chimiche |
|---|---|
| Codice insegnamento | GP004058 |
| Curriculum | Chimica inorganica |
| Docente responsabile | Nadia Balucani |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2017 |
| Erogato | Erogato nel 2017/18 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
ASPETTI SPERIMENTALI
| Codice | GP004064 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Nadia Balucani |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche |
| Settore | CHIM/03 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Testi di riferimento | Note a cura dei docenti. Per ulteriori approfondimenti si rimanda al testo "Molecular Reaction Dynamics" di R.D. Levine, Cambridge University Press |
| Obiettivi formativi | Ci si aspetta che gli studenti che hanno seguito il corso: 1) abbiano acquisito familiarita'con alcune tecniche sperimentali molto sofisticate, pensate e realizzate per lo studio delle reazioni chimiche in condizioni di collisione singola 2) sappiano progettare e realizzare un apparato da vuoto per lo studio di fenomeni chimici 3) sappiano scegliere la combinazione piu' opportuna di tecniche di rivelazione in base al problema chimico oggetto di studio 4) sappiano riconoscere e padroneggiare le varie tecniche di rivelazione (spettroscopia, spettrometria di massa) |
| Prerequisiti | Per seguire con successo i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi di apprendimento, lo studente deve possedere le seguenti conoscenze pregresse: 1) Le leggi dei gas perfetti (indispensabile) 2) Spettroscopia atomica e molecolare (utile) 3) Cinetica chimica, processi elementari (utile) 4) Chimica quantistica (suggerito) |
| Metodi didattici | Lezioni frontali e attivita' di laboratorio (esperimenti a fasci molecolari con tecnologia del vuoto). |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 40-50 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunti dallo studente sui contenuti indicati nel programma. La prova orale consentira', inoltre, di verificare la capacita' di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione. Per quanto riguarda le attività di laboratorio, lo studente dovrà presentare prima della prova orale una breve relazione scritta. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | - Aspetti di base per lo studio sperimentale delle reazioni chimiche in condizioni di collisione singola - Tecniche del vuoto - Chemiluminescenza - Tecniche in flusso risolte nel tempo di tipo 'pump-probe' - Tecniche a fasci molecolari incrociati - Metodi di rivelazione: tecniche spettroscopiche e spettrometria di massa - Tecniche con impiego di laser al femtosecondo e di luce di sincrotrone - Studi mediante tecniche a fasci incrociati di alcuni sistemi prototipo di interesse in chimica dell'atmosfera, della combustione e degli spazi stellari - Studio in laboratorio di una reazione bimolecolare tramite la tecnica dei fasci molecolari incrociati |
FONDAMENTI TEORICI
| Codice | GP004065 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Maria Noelia Faginas Lago |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche |
| Settore | CHIM/03 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Contenuti | Le ricerche sperimentali e teoriche sulla dinamica delle reazioni chimiche hanno l'obiettivo di caratterizzare gli eventi reattivi a livello molecolare e di chiarire come le quantità osservabili dipendano dalla natura e dalla distribuzione nei reagenti e nei prodotti di alcune grandezze fisiche: velocità, energia interna e momento della quantità di moto. |
| Testi di riferimento | Appunti di lezione. Consigliati (non obbligatori) "Molecular Reaction Dynamics" , Raphael D. Levine "Quantum Chemistry", Ira N. Levine |
| Obiettivi formativi | Capire le relazioni tra le forze che si esercitano a livello molecolare e le grandezze osservabili (per es., le sezioni d'urto). Risalire da queste ultime alle forze di interazione costituisce il cosiddetto ¿problema dell'inversione'. Riuscire a costruire teoricamente un modello per le interazioni che, da un lato, sia sufficientemente realistico e, dall'altro, abbastanza trattabile, e quindi impostare il problema dinamico relativo, confrontando infine i risultati con quelli degli esperimenti. |
| Prerequisiti | Conoscenza almeno di un linguaggio di programmazione (Fortran, C, C++, Phytorn, perl....) |
| Metodi didattici | Insegnamento frontale multimediale unita a qualche esercitazioni |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Progetto da sviluppare con una presentazione frontale + seminario |
| Programma esteso | 1. Introduzione. 2. Generalità. 3. Definizioni e modelli: a) sezioni d'urto per collisioni reattive; b) dalle sezioni d'urto alle costanti di velocità. 4. Aspetti teorici: a) generalità sulla dinamica delle collisioni; b) classificazione delle collisioni; modelli classici. 5. Dai processi macro a quelli molecolari 6. L'interazione tra due particelle 7. Il calcolo classico delle proprietà collisionali a due corpi 8. I limiti dei metodi classici e il trattamento quantistico 9. il problema quantistico di tre o quattro corpi 10. Dalla dinamica dei processi elementari alla modellistica dei sistemi complessi. |